第7章中,探讨了重载内存分配操作符(即new、new[]、delete和delete[])的各种方法,旨在掌握编写这些操作符的语法规则及其在使用端代码中的应用。分析了这些操作符与异常处理的交互机制(即使是无异常版本),并解释了为何大多数情况下需要以四个或四的倍数为一组进行重载。例如,若仅重载无异常版本的operator new()而未重载常规版本,当代码通过nothrow版本获取指针pV后调用delete p时,两者可能因不兼容而迅速引发问题。
然而,我们尚未深入讨论自主控制这些操作符的实际收益。其应用场景其实非常丰富:追踪内存分配路径与位置、测量进程中的内存碎片、实施专项策略以优化分配/释放性能等。鉴于篇幅所限,我们无法穷尽所有可能性,仅选取一个典型案例,希望借此激发读者自主探索其他方案的灵感。
本章将实现一个简易但实用的内存泄漏检测器,具体分为以下步骤:
通过这个高度实践性的章节,将了解(或强化)以下关键技能:
编码前规划:本章涉及底层编码,明确方向尤为重要。直接操作原始内存时,类型系统提供的安全网较为薄弱,稍有不慎便可能引发重大错误;
安全使用共享可变资源:检测器需接管全局内存分配操作符以覆盖所有类型(除非用户使用特化版本),因此必须妥善管理程序全局状态。考虑到用户代码可能多线程化,内存统计需同步机制避免数据竞争;
重视对齐的影响:处理未知使用端需求的原始内存时,需确保方案适配所有“自然”(非过度对齐)内存分配场景;
基于内存原始内容调试:本书保持工具中立性,将采用原理性方法演示调试技巧。实际应用中,建议将本章方法适配至熟悉的调试工具 —— 所有主流调试器都支持查看特定内存地址内容,这无疑是必备技能。
让我们开始探索吧!